玻璃钢管在管道输水工程中的应用
1.概述
玉林城区是玉林市委、市政府所在地,是全市的政治、经济、文化、交通、中心,是乡镇企业试点城镇之一。由于玉林城区地处南流工上游小盆地,水资源缺乏,为水源及水质型缺水地区,大大制约了玉林城区的经济发展。
经玉林市委、市下政府研究,确定新建玉林城北水厂,并且不再把污染严重的南流江作为取水水源,而从玉林市苏烟水库取水。功苏烟水库集雨面积为14.7km2,位于玉林城区东北面,距玉林城区16km。苏烟水库经过1988年~2003年除险加固扩建后,总库容由原来的1500万m3增加到1863万m3,有效库容增加了398万m3,增加了水库调蓄水能力。大容山引水隧洞建成后,可以把大容山电站玉林所分得49%水量约400万m3经隧洞引入苏烟水库,水库来水量大大增。另外近年来把苏烟水库灌区的三和水库、消湾江上的五座陂坝,灌区渠道硬化工程配套,逐渐减少苏烟水库对农业的灌溉用水。这样水库蓄水及余水较多,为向玉林城区供水创造必要条件,可以满足经苏烟水库向东玉林城区供水10万m3/d的目标。
2、取水口及输水管道布置方案
2.1取水口及输水管道布置方案的提出 取水口及输水管道布置取决于当地地形地质条件,就本工程而言,关键是取水口及前段输水方案的选择,目的是尽可能利用重力流输水,达到节省能源,节约投资、便于运行维护管理。因为输水管道后段地形比较平坦,基本上沿着玉林至桂平公路线布设,有利于施工及运行管理。在设计过程中根据管理前段地形起伏较大,属丘陵区,不同的输水管道布设,取水口位置及高程各不相同的特点,我们提出取水口及输水管道布置方案五个,并对这些方案的的优缺点进行了充分的论证和筛选,方案筛选情况综述如下:
方案一:电站尾水取水方案。从苏烟水库坝后电站尾水取水后沿新村田垌向南,经大塘圩到陶马村交汇,该段管线长度为7.45km。
方案二;新建取水隧洞方案。从苏烟水库新建隧洞,取水口高程117.28m。管道沿新建的苏烟村四级公路,经过新屋、阳山村,跨大良江、到玉林到桂平公路,沿此公路线200km与方案一交汇,该段长度7.40km。
方案三:隧洞线方案。从电站尾水取水,沿坝脚水田至下坡尾村,于陶屋坡岭边经隧洞,其中前1.50Km为明挖槊段,后接明流隧洞长25km。至屋面山村附近出口接压力管道。然后过大良江与玉桂公路管道相接。
方案四;增建蔷水池方案。在苏烟水库放水隧洞出口灌溉放水蝶阀处建~水面高程为114.00m的蓄水池作为供水管道的前池。输水管道布置方案仍和方案三相同经隧洞,不劂点是取水门位置与高程不同,长度比方案三增加3.1lkm。
方案五:线路走捷径方案。从苏煳水库发电放水隧洞出口现有的灌溉放水阀直接取水,高程为1 14,0m,为垒封闭式的压力输水管道。从苏烟水库出口,沿坝脚水田走到下坡尾村,向西偏角30℃,沿水田通过。至苏烟水库西干渠暗沟,水田段2.00km,后沿暗沟走0.5km,经过中路岭边山塘,下村垌边,跨大良江与玉挂路边的管道连接。该段至大良江为490km,比方案二缩短0.40km。
2.2取水口授输水管道布置方案的优选经设计人员对五个方案进行较详细技术及经济比较,一致推荐方案五,该方案优点如下:
选用方案五管道线路总长为14.8km。令线均为明挖管段,施工较方便,易于抢工期。拆迁房屋少。深挖土方段减少。此段长仅050kin,相应弃土方量少。线路转角亦较少。同时,大部分管道线沿公路侧走向,便于管道运输、安装及将来的维护管理。经区建设厅组织有关单位专家进行论证评审,认为设计单位推荐的设计方案五具有线路走向合理,施工方便,节省投资,且有利今后运行管理的优缺点。与会专家一致同意选择该方案。
3.输水管道材料优选采用玻璃钢管
现国内普遍采用的输水管道材料有:预制钢筋砼管、钢管、铸铁管、PUC管、玻璃钢管等。本工程原计划仝线采用钢筋砼预制管,由于通过稻田和淤泥软土段长达3,70km,若采用钢筋砼管,每节管短而重,砼管每米重量达1000kg,在施工过程中运输安装困难,施工工期匠,且接口搭接难以达到设计要求。
4.管道施工方法优化及变更
针对本工程线路长,地形复杂,叉缺乏详细的地质资料,且遇到的地质情况变化大,拆迁建筑物、临时征地清卣赔偿难度大等实际问题,我们对管道施工方法进行优化及变更,采用求真务实的方法,有针对性地进行设计变更。
4.1管材使用优化变更本工程管道材料初步设计时全部采用预应力钢筋砼管(除个别地方采用钢管外),根据初步设计评审会的建议,针对有关管道材料问题,工程建设单位及时派出有关技术人员到生产纤维缠绕央砂玻璃钢管厂家考察调研后,设计人员、业主代表及监理等有关人员研究决定在地质条件差,施工运输困难的地段采用夹砂玻璃钢管。
4.2特殊地质段设计优化变更针对管道部分地段地质变化大的情况,对相应管槽进行地基设计变更处理。特别是在2+2O0~2+240,2+690~ 3+047桩号施工过程中遇到淤泥,我们采用打木桩和填沙处理:铲掉淤泥后,采用中15-20cm松木桩连成“[]”形结构,木桩问距为50cm,横木、竖桩采用每端两只马丁固定。竖桩打入老土0.6~lm,用编织袋装石渣或粗砂,七成满不扎口,口朝里两面对放,上面铺一层5~10cm厚的粗砂,再安装玻璃钢管。
4.3特殊地形地势的设计变更。 对管道过水库排洪道尾段、过大良江段及其它特殊地形地势的设计变更。由于管道跨越水库排洪道尾道、大良江段及跨越公路、沟槽、鱼塘、暗渠、排水沟等处的地形地势特殊,以及其它客观条件要求,对该地段管道全部设计成钢管结构。并增设管卡,镇墩及基础进行了相应的处理。
5.优化设计取得的实效
5.1工程施工阶段取得的实效由于该工程设计图纸齐全,技术交底明确,施工说明详细,图纸会审问题少,施工过程对地基基础问题能及时处理解决,对各标段出现的问题,设”。代表均能跟踪服务,尽快给予解决。且能做到输水管道布置合理。便于施工。由于我单位能密切配合施工,使各标段能按时按质完成施工任务,四个标段经竣工验收评定均为工程,获得相关部门的表彰。
5.2工程竣工投产后取得的实效玉林市苏烟水库向城北水厂输水工程及其配套工程建成投产后,取代了玉林城东水厂、城中水厂、江南水厂供水,使玉林地区居民喝上了放心水,原有喝地下水及矿泉水的部分居民改用自来水,玉林市自来水公司日供水量逐年增加,经济效益越来越好。同时有效地控制地下水的开采,减少了地层沉陷所引起的地质灾害。
5.3工程优化设计获自治区相关部门表彰和奖励本输水工程设计.因管线方案布设合理,在广西供水工程中次采用石英纤维缠绕玻璃钢管新材料。方便施工,减少投资。设计单位供图及时,设计资料齐全。服务到位,业主和施工单位反映良好,投产使用后,效益显著。因此本工程项目《玉林市城北水厂输水工程》设计荣获广西壮族自治区水利厅2003年度水利系统优秀工程设计二等奖,同时获广西壮族自治区建设厅优秀工程设计三等奖。
6.结束语
本工程输水管道设计中。经比较、优化采用玻璃钢管新材料、新技术,具有施工简便、节省投资等优点,为社会、业主创造出更加可观的经济效益和社会效益,对同类工程的设计及实施有较好的借鉴作用。
玉林城区是玉林市委、市政府所在地,是全市的政治、经济、文化、交通、中心,是乡镇企业试点城镇之一。由于玉林城区地处南流工上游小盆地,水资源缺乏,为水源及水质型缺水地区,大大制约了玉林城区的经济发展。
经玉林市委、市下政府研究,确定新建玉林城北水厂,并且不再把污染严重的南流江作为取水水源,而从玉林市苏烟水库取水。功苏烟水库集雨面积为14.7km2,位于玉林城区东北面,距玉林城区16km。苏烟水库经过1988年~2003年除险加固扩建后,总库容由原来的1500万m3增加到1863万m3,有效库容增加了398万m3,增加了水库调蓄水能力。大容山引水隧洞建成后,可以把大容山电站玉林所分得49%水量约400万m3经隧洞引入苏烟水库,水库来水量大大增。另外近年来把苏烟水库灌区的三和水库、消湾江上的五座陂坝,灌区渠道硬化工程配套,逐渐减少苏烟水库对农业的灌溉用水。这样水库蓄水及余水较多,为向玉林城区供水创造必要条件,可以满足经苏烟水库向东玉林城区供水10万m3/d的目标。
2、取水口及输水管道布置方案
2.1取水口及输水管道布置方案的提出 取水口及输水管道布置取决于当地地形地质条件,就本工程而言,关键是取水口及前段输水方案的选择,目的是尽可能利用重力流输水,达到节省能源,节约投资、便于运行维护管理。因为输水管道后段地形比较平坦,基本上沿着玉林至桂平公路线布设,有利于施工及运行管理。在设计过程中根据管理前段地形起伏较大,属丘陵区,不同的输水管道布设,取水口位置及高程各不相同的特点,我们提出取水口及输水管道布置方案五个,并对这些方案的的优缺点进行了充分的论证和筛选,方案筛选情况综述如下:
方案一:电站尾水取水方案。从苏烟水库坝后电站尾水取水后沿新村田垌向南,经大塘圩到陶马村交汇,该段管线长度为7.45km。
方案二;新建取水隧洞方案。从苏烟水库新建隧洞,取水口高程117.28m。管道沿新建的苏烟村四级公路,经过新屋、阳山村,跨大良江、到玉林到桂平公路,沿此公路线200km与方案一交汇,该段长度7.40km。
方案三:隧洞线方案。从电站尾水取水,沿坝脚水田至下坡尾村,于陶屋坡岭边经隧洞,其中前1.50Km为明挖槊段,后接明流隧洞长25km。至屋面山村附近出口接压力管道。然后过大良江与玉桂公路管道相接。
方案四;增建蔷水池方案。在苏烟水库放水隧洞出口灌溉放水蝶阀处建~水面高程为114.00m的蓄水池作为供水管道的前池。输水管道布置方案仍和方案三相同经隧洞,不劂点是取水门位置与高程不同,长度比方案三增加3.1lkm。
方案五:线路走捷径方案。从苏煳水库发电放水隧洞出口现有的灌溉放水阀直接取水,高程为1 14,0m,为垒封闭式的压力输水管道。从苏烟水库出口,沿坝脚水田走到下坡尾村,向西偏角30℃,沿水田通过。至苏烟水库西干渠暗沟,水田段2.00km,后沿暗沟走0.5km,经过中路岭边山塘,下村垌边,跨大良江与玉挂路边的管道连接。该段至大良江为490km,比方案二缩短0.40km。
2.2取水口授输水管道布置方案的优选经设计人员对五个方案进行较详细技术及经济比较,一致推荐方案五,该方案优点如下:
选用方案五管道线路总长为14.8km。令线均为明挖管段,施工较方便,易于抢工期。拆迁房屋少。深挖土方段减少。此段长仅050kin,相应弃土方量少。线路转角亦较少。同时,大部分管道线沿公路侧走向,便于管道运输、安装及将来的维护管理。经区建设厅组织有关单位专家进行论证评审,认为设计单位推荐的设计方案五具有线路走向合理,施工方便,节省投资,且有利今后运行管理的优缺点。与会专家一致同意选择该方案。
3.输水管道材料优选采用玻璃钢管
现国内普遍采用的输水管道材料有:预制钢筋砼管、钢管、铸铁管、PUC管、玻璃钢管等。本工程原计划仝线采用钢筋砼预制管,由于通过稻田和淤泥软土段长达3,70km,若采用钢筋砼管,每节管短而重,砼管每米重量达1000kg,在施工过程中运输安装困难,施工工期匠,且接口搭接难以达到设计要求。
4.管道施工方法优化及变更
针对本工程线路长,地形复杂,叉缺乏详细的地质资料,且遇到的地质情况变化大,拆迁建筑物、临时征地清卣赔偿难度大等实际问题,我们对管道施工方法进行优化及变更,采用求真务实的方法,有针对性地进行设计变更。
4.1管材使用优化变更本工程管道材料初步设计时全部采用预应力钢筋砼管(除个别地方采用钢管外),根据初步设计评审会的建议,针对有关管道材料问题,工程建设单位及时派出有关技术人员到生产纤维缠绕央砂玻璃钢管厂家考察调研后,设计人员、业主代表及监理等有关人员研究决定在地质条件差,施工运输困难的地段采用夹砂玻璃钢管。
4.2特殊地质段设计优化变更针对管道部分地段地质变化大的情况,对相应管槽进行地基设计变更处理。特别是在2+2O0~2+240,2+690~ 3+047桩号施工过程中遇到淤泥,我们采用打木桩和填沙处理:铲掉淤泥后,采用中15-20cm松木桩连成“[]”形结构,木桩问距为50cm,横木、竖桩采用每端两只马丁固定。竖桩打入老土0.6~lm,用编织袋装石渣或粗砂,七成满不扎口,口朝里两面对放,上面铺一层5~10cm厚的粗砂,再安装玻璃钢管。
4.3特殊地形地势的设计变更。 对管道过水库排洪道尾段、过大良江段及其它特殊地形地势的设计变更。由于管道跨越水库排洪道尾道、大良江段及跨越公路、沟槽、鱼塘、暗渠、排水沟等处的地形地势特殊,以及其它客观条件要求,对该地段管道全部设计成钢管结构。并增设管卡,镇墩及基础进行了相应的处理。
5.优化设计取得的实效
5.1工程施工阶段取得的实效由于该工程设计图纸齐全,技术交底明确,施工说明详细,图纸会审问题少,施工过程对地基基础问题能及时处理解决,对各标段出现的问题,设”。代表均能跟踪服务,尽快给予解决。且能做到输水管道布置合理。便于施工。由于我单位能密切配合施工,使各标段能按时按质完成施工任务,四个标段经竣工验收评定均为工程,获得相关部门的表彰。
5.2工程竣工投产后取得的实效玉林市苏烟水库向城北水厂输水工程及其配套工程建成投产后,取代了玉林城东水厂、城中水厂、江南水厂供水,使玉林地区居民喝上了放心水,原有喝地下水及矿泉水的部分居民改用自来水,玉林市自来水公司日供水量逐年增加,经济效益越来越好。同时有效地控制地下水的开采,减少了地层沉陷所引起的地质灾害。
5.3工程优化设计获自治区相关部门表彰和奖励本输水工程设计.因管线方案布设合理,在广西供水工程中次采用石英纤维缠绕玻璃钢管新材料。方便施工,减少投资。设计单位供图及时,设计资料齐全。服务到位,业主和施工单位反映良好,投产使用后,效益显著。因此本工程项目《玉林市城北水厂输水工程》设计荣获广西壮族自治区水利厅2003年度水利系统优秀工程设计二等奖,同时获广西壮族自治区建设厅优秀工程设计三等奖。
6.结束语
本工程输水管道设计中。经比较、优化采用玻璃钢管新材料、新技术,具有施工简便、节省投资等优点,为社会、业主创造出更加可观的经济效益和社会效益,对同类工程的设计及实施有较好的借鉴作用。








































